JPH01314207A - 光回路とその製造方法 - Google Patents
光回路とその製造方法Info
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- JPH01314207A JPH01314207A JP63147244A JP14724488A JPH01314207A JP H01314207 A JPH01314207 A JP H01314207A JP 63147244 A JP63147244 A JP 63147244A JP 14724488 A JP14724488 A JP 14724488A JP H01314207 A JPH01314207 A JP H01314207A
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- Japan
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- substrate
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- optical circuit
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光導波路を用いた光回路とその製造方法に関す
るものである。
るものである。
（従来の技術）
結晶基板に金属の熱拡散またはイオン交換により形成さ
れる三次元光導波路を自由自在にめぐらす光回路は、光
通信ネットワーク、光交換システムや光情報システムに
おける光データ伝送路の応用がある。第３図は従来の三
次元光導波路を用いた光回路の断面図である。従来の三
次元光導波路２は、結晶基板１に金属の熱拡散またはイ
オン交換により、結晶基板１表面に結晶基板の屈折率よ
り高い領域を形成することにより製作される。
れる三次元光導波路を自由自在にめぐらす光回路は、光
通信ネットワーク、光交換システムや光情報システムに
おける光データ伝送路の応用がある。第３図は従来の三
次元光導波路を用いた光回路の断面図である。従来の三
次元光導波路２は、結晶基板１に金属の熱拡散またはイ
オン交換により、結晶基板１表面に結晶基板の屈折率よ
り高い領域を形成することにより製作される。
（発明が解決しようとする課題）
この三次元光導波路構造では、導波光が基板表面近傍に
集中するため、導波光の光学特性は、環境温度、環境気
圧に敏感であるため変動しやすいという欠点がある。ま
た、結晶基板表面に、熱衝撃や外圧などにより微小クラ
ックが発生した場合に、即座に光回路はその機能を果た
さなくなる欠点がある。
集中するため、導波光の光学特性は、環境温度、環境気
圧に敏感であるため変動しやすいという欠点がある。ま
た、結晶基板表面に、熱衝撃や外圧などにより微小クラ
ックが発生した場合に、即座に光回路はその機能を果た
さなくなる欠点がある。
本発明の目的は、環境温度、及び環境気圧によらず、ま
た結晶基板表面に熱衝撃や外圧などにより微小クラック
が発生した場合にも常に安定した導波光の光学特性が得
られる光回路を与えることとこの光回路の製造方法を与
えることにある。
た結晶基板表面に熱衝撃や外圧などにより微小クラック
が発生した場合にも常に安定した導波光の光学特性が得
られる光回路を与えることとこの光回路の製造方法を与
えることにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、
（１）基板表面に形成された凹部と、この凹部の側方に
形成された光導波路とからなることを特徴とする光回路
。
形成された光導波路とからなることを特徴とする光回路
。
（２）基板表面に形成された凹部と、この凹部直下に形
成された低屈折率領域と、この低屈折率領域側方に形成
された光導波路とからなることを特徴とする光回路。
成された低屈折率領域と、この低屈折率領域側方に形成
された光導波路とからなることを特徴とする光回路。
（３）基板表面に凹部を形成し、この凹部がら金属を熱
拡散するかまたはイオン交換によって光導波路を形成し
、前記凹部直下の基板をエツチングすることによって低
屈折率領域を形成することを特徴とする光回路の製造方
法。
拡散するかまたはイオン交換によって光導波路を形成し
、前記凹部直下の基板をエツチングすることによって低
屈折率領域を形成することを特徴とする光回路の製造方
法。
である。
（作用）
本発明の光回路では、光導波路が基板内部に設けられて
いるため光学特性が環境に作用されない。
いるため光学特性が環境に作用されない。
すなわち、基板表面に凹部を設け、この凹部側方に高屈
折率層を形成しているため、高屈折率層は、基板表面か
ら凹部の深さ分内部に形成されることになる。また、凹
部直下の領域を低屈折率層とし、光導波路は凹部直下か
ら横にずれた形で形成される。また、低屈折率層の形成
方法としては、ドーピングによる方法もあるが、本願第
３の発明のようにエツチングにより形成する方が、横方
向の拡がり等により、高屈折率層領域を狭めてしまう心
配がなく有利である。エツチングによる場合には、三次
元光導波路側方からの環境による影響が考えられるが、
熱衝撃や外圧などによる微小クラックは、基板表面に発
生するので、少なくとも微小クラックによる影響は軽減
される。
折率層を形成しているため、高屈折率層は、基板表面か
ら凹部の深さ分内部に形成されることになる。また、凹
部直下の領域を低屈折率層とし、光導波路は凹部直下か
ら横にずれた形で形成される。また、低屈折率層の形成
方法としては、ドーピングによる方法もあるが、本願第
３の発明のようにエツチングにより形成する方が、横方
向の拡がり等により、高屈折率層領域を狭めてしまう心
配がなく有利である。エツチングによる場合には、三次
元光導波路側方からの環境による影響が考えられるが、
熱衝撃や外圧などによる微小クラックは、基板表面に発
生するので、少なくとも微小クラックによる影響は軽減
される。
（実施例）
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例に係る三次元
光導波路を用いた光回路の断面図である。結晶基板１上
の２つの結晶基板凹部３から結晶基板１中への金属の熱
拡散またはイオン交換を行なうとそれぞれの金属の熱拡
散の横方向拡散、イオン交換の構法がり領域４が結晶基
板凹部間領域５で交わる。従って、結晶基板凹部間領域
５の屈折率は結晶基板１より大きくなる。結晶基板凹部
間領域５をはさむ結晶基板凹部３直下の領域ｂ（今後低
屈折率領域と呼ぶ）を結晶基板凹部間領域５より低い屈
折率とすれば結晶基板凹部間領域５は、周囲の結晶基板
の領域より高屈折率となり、結晶基板凹部間領域５は三
次元光導波路２となる。この三次元光導波路２からなる
光回路は、結晶基板１の表面から深さＷだけ埋め込んだ
位置に形成されるため、従来の結晶基板１の表面に形成
される三次元光導波路からなる光回路に比べ環境温度及
び環境気圧の影響を受けにくく、また結晶基板表面に熱
衝撃や外圧などにより微小クラックが発生した場合にも
影響を受けないため、常に安定した導波光の光学特性を
保持する光回路が得られる。
光導波路を用いた光回路の断面図である。結晶基板１上
の２つの結晶基板凹部３から結晶基板１中への金属の熱
拡散またはイオン交換を行なうとそれぞれの金属の熱拡
散の横方向拡散、イオン交換の構法がり領域４が結晶基
板凹部間領域５で交わる。従って、結晶基板凹部間領域
５の屈折率は結晶基板１より大きくなる。結晶基板凹部
間領域５をはさむ結晶基板凹部３直下の領域ｂ（今後低
屈折率領域と呼ぶ）を結晶基板凹部間領域５より低い屈
折率とすれば結晶基板凹部間領域５は、周囲の結晶基板
の領域より高屈折率となり、結晶基板凹部間領域５は三
次元光導波路２となる。この三次元光導波路２からなる
光回路は、結晶基板１の表面から深さＷだけ埋め込んだ
位置に形成されるため、従来の結晶基板１の表面に形成
される三次元光導波路からなる光回路に比べ環境温度及
び環境気圧の影響を受けにくく、また結晶基板表面に熱
衝撃や外圧などにより微小クラックが発生した場合にも
影響を受けないため、常に安定した導波光の光学特性を
保持する光回路が得られる。
本発明において、三次元光導波路２が形成される結晶基
板１表面からの深さＷは、数μｍから数μｍまで許され
、最大深さＷは結晶基板１の厚さｔで限定される。また
、三次元光導波路２の幅ｄは低屈折率領域の長さｌまた
は、結晶基板凹部間領域５の長さＬを選定すれば自在に
設定できる。結晶基板１としては、ＬｔＮｂ０３基板等
の強誘電体、ガラス基板などの誘電体、ＧａＡｓ、 Ｉ
ｎＰなどの化合物半導体、Ｓｉなどの半導体が用いられ
る。ＬｉＮｂｏ３基板の場合金属熱拡散にはＴｉなどが
用いられ、イオン交換にはＨ十交換などが用いられる。
板１表面からの深さＷは、数μｍから数μｍまで許され
、最大深さＷは結晶基板１の厚さｔで限定される。また
、三次元光導波路２の幅ｄは低屈折率領域の長さｌまた
は、結晶基板凹部間領域５の長さＬを選定すれば自在に
設定できる。結晶基板１としては、ＬｔＮｂ０３基板等
の強誘電体、ガラス基板などの誘電体、ＧａＡｓ、 Ｉ
ｎＰなどの化合物半導体、Ｓｉなどの半導体が用いられ
る。ＬｉＮｂｏ３基板の場合金属熱拡散にはＴｉなどが
用いられ、イオン交換にはＨ十交換などが用いられる。
この時の横拡散、横かりは、拡散深さｄｚに対して（０
，５〜１）ｄｚまたはイオン交換深さｄｚに対して（０
，５〜１）ｄｚとなる。
，５〜１）ｄｚまたはイオン交換深さｄｚに対して（０
，５〜１）ｄｚとなる。
第１図において、第１図（ａ）は１本の三次元光導波路
２からなる光回路を示し、第１図（ｂ）は複数本の三次
元光導波路２からなる光回路を示している。
２からなる光回路を示し、第１図（ｂ）は複数本の三次
元光導波路２からなる光回路を示している。
次に、本発明による光回路の製造方法を図面を用いて説
明する。第２図は本発明の光回路の製造方法の一実施例
に係る工程図である。まず初めに、結晶基板１をエツチ
ングすることにより結晶基板凹部３を形成する。この時
、エツチングには、イオンビームエツチング、反応性イ
オンエツチング、反応性イオンビームエッチグや湿式エ
ツチングなどを用いる（工程Ａ）。次に、結晶基板凹部
３表面から金属の熱拡散またはイオン交換を行ない、結
晶基板１より屈折率の高い領域１０ａ（今後高屈折率層
と呼ぶ）を形成する（工程Ｂ）。次に結晶基板凹部３直
下の高屈折率層１０をエツチングする。この時エツチン
グには工程Ａと同様な手法を用いる（工程Ｃ）。以上の
工程により、高屈折率層１０は横方向（結晶基板１表面
方向と平行方向）は低屈折率領域６にかこまれ、深さ方
向は結晶基板そのもののため三次元光導波路２からなる
本発明による光回路が得られる。
明する。第２図は本発明の光回路の製造方法の一実施例
に係る工程図である。まず初めに、結晶基板１をエツチ
ングすることにより結晶基板凹部３を形成する。この時
、エツチングには、イオンビームエツチング、反応性イ
オンエツチング、反応性イオンビームエッチグや湿式エ
ツチングなどを用いる（工程Ａ）。次に、結晶基板凹部
３表面から金属の熱拡散またはイオン交換を行ない、結
晶基板１より屈折率の高い領域１０ａ（今後高屈折率層
と呼ぶ）を形成する（工程Ｂ）。次に結晶基板凹部３直
下の高屈折率層１０をエツチングする。この時エツチン
グには工程Ａと同様な手法を用いる（工程Ｃ）。以上の
工程により、高屈折率層１０は横方向（結晶基板１表面
方向と平行方向）は低屈折率領域６にかこまれ、深さ方
向は結晶基板そのもののため三次元光導波路２からなる
本発明による光回路が得られる。
（発明の効果）
本発明による光回路とその製造を用いれば、導波光の光
学特性に対して環境温度及び環境気圧の影響が少なく、
また結晶基板表面に熱衝撃や外圧などにより微小クラッ
クが発生した場合にも影響かない、常に安定した導波光
の光学特性を保持する光回路が得られる。
学特性に対して環境温度及び環境気圧の影響が少なく、
また結晶基板表面に熱衝撃や外圧などにより微小クラッ
クが発生した場合にも影響かない、常に安定した導波光
の光学特性を保持する光回路が得られる。
第１図（ａＸｂ）は本発明の一実施例の光回路の断面図
、第２図は本発明の一実施例の光回路の製造方法、第３
図は従来例の光回路の断面図である。 １・・・結晶基板 ２・・・三次元光導波路 ３・・・結晶基板凹部 ４・・・金属の熱拡散の横方向拡散領域またはイオン交
換の横広がり領域 ５・・・結晶基板凹部間領域 ６・・・低屈折率領域 １０・・高屈折率層
、第２図は本発明の一実施例の光回路の製造方法、第３
図は従来例の光回路の断面図である。 １・・・結晶基板 ２・・・三次元光導波路 ３・・・結晶基板凹部 ４・・・金属の熱拡散の横方向拡散領域またはイオン交
換の横広がり領域 ５・・・結晶基板凹部間領域 ６・・・低屈折率領域 １０・・高屈折率層
Claims (3)
- （１）基板表面に形成された凹部と、この基板内の凹部
の側方に形成された光導波路とを備えたことを特徴とす
る光回路。 - （２）基板表面に形成された凹部と、この凹部直下に形
成された低屈折率領域と、この低屈折率領域側方に形成
された光導波路とを備えたことを特徴とする光回路。 - （３）基板表面に凹部を形成し、この凹部から金属を熱
拡散するかまたはイオン交換によって光導波路を形成し
、前記凹部直下の基板をエッチングすることによって低
屈折率領域を形成することを特徴とする光回路の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147244A JP2703926B2 (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 光回路の製造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147244A JP2703926B2 (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 光回路の製造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01314207A true JPH01314207A (ja) | 1989-12-19 |
| JP2703926B2 JP2703926B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=15425842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63147244A Expired - Fee Related JP2703926B2 (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 光回路の製造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2703926B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0936481A3 (en) * | 1998-02-17 | 2000-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | A method of processing a substrate made of a ferroelectric single crystalline material |
| JP2021527854A (ja) * | 2018-05-22 | 2021-10-14 | フルクサス, インク.Fluxus, Inc. | 導波路構造体の製造 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5165955A (ja) * | 1974-12-05 | 1976-06-08 | Nippon Telegraph & Telephone | Dohagatahikariseigyososhi |
-
1988
- 1988-06-14 JP JP63147244A patent/JP2703926B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5165955A (ja) * | 1974-12-05 | 1976-06-08 | Nippon Telegraph & Telephone | Dohagatahikariseigyososhi |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0936481A3 (en) * | 1998-02-17 | 2000-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | A method of processing a substrate made of a ferroelectric single crystalline material |
| JP2021527854A (ja) * | 2018-05-22 | 2021-10-14 | フルクサス, インク.Fluxus, Inc. | 導波路構造体の製造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2703926B2 (ja) | 1998-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |